Question

5．小明同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律．

①由图a可知，凸透镜的焦距是15cm．
②如图b所示，若在光屏上（光屏未画出）能得到清晰放大的烛焰实像，则蜡烛可能置于透镜左边a、b、c、d四点中的c点上，若蜡烛从b位置逐渐靠近透镜时，光屏应向右（填“左”或“右”）移动才能继续成像，此时像比先前大（填“大”或“小”）．
③小明依次将蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上，按①的要求调整好三者中心的位置，但无论怎样移动光屏，在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像．原因可能是（写出一个原因即可）蜡烛放在一倍焦距以内．

Answer 1

分析 （1）根据凸透镜的焦点和焦距定义进行判断．
（2）根据凸透镜成像的三种情况进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虚像．
凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，根据这个结论进行判断．
（3）当u＜f时，成正立、放大的虚像，即在光屏上不成像．

解答 解：①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心之间的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是60cm-45cm=15cm．
②凸透镜成倒立、放大的实像，2f＞u＞f，所以蜡烛放在c点．
保证凸透镜的位置不动，若蜡烛从b位置逐渐靠近透镜时，物距减小，像距增大，像变大，为使光屏上的像更清晰，应将光屏远离凸透镜，所以光屏向右移动．
③因为当u＜f时，成正立、放大的虚像，即在光屏上不成像，所以无论怎样移动光屏，在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像．
故答案为：①15；②c；右；大；③蜡烛放在一倍焦距以内．

点评 探究凸透镜成像实验中，凸透镜的焦距、凸透镜三种成像情况、凸透镜成实像时，物距增大像距减小，像变小、这三种知识点经常出现，一定要掌握．